БЮРО НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ. ДЕКАБРЬ 2001 №12
Всего 77 Вт потребляет разработанный на одном из московских оборонных предприятий автомобильный холодильник объемом 50 литров (см. фото). Причем габариты его для такого внутреннего объема невелики, поскольку единственное, что увеличивает внешний объем по сравнению с внутренним, - это радиатор воздушного охлаждения. Ни мотора, ни то включающегося, то выключающегося реле, ни морозильной камеры с хладагентом (жидким или газообразным) такой холодильник не содержит, поэтому работает совершенно бесшумно и может быть любым образом ориентирован в пространстве. Температура же внутри его на 25о ниже, чем снаружи. Он относится к так называемым холодильникам Пельтье.
Главный рабочий орган такого холодильника - термопара, то есть спай двух разных металлов. Для него характерен эффект, открытый в 1834 году французским физиком Жаном Пельтье: спай при пропускании через него тока либо поглощает, либо выделяет тепло - в зависимости от направления тока. Построенный на этом эффекте термоэлектрический (то есть преобразующий ток в тепло) элемент обычно содержит для повышения эффективности несколько чередующихся термопар, но и при этом условии обеспечивает очень небольшую разность температур и соответственно малый кпд. Именно потому холодильники Пельтье, которые давно выпускаются в США, Канаде и ФРГ, особого распространения все же не получили.
Новые отечественные холодильники Пельтье этих недостатков лишены - благодаря собственной и не имеющей в мире аналогов технологии. В их термоэлектрическом модуле использовано металлическое основание вместо традиционного керамического, обладающего малой теплопроводностью и тем самым вызывающего значительные тепловые потери. А чтобы замена керамики металлом не стала причиной повышения электропроводности основания, оборонщики воспользовались для электроизоляции диэлектрическим лаком собственной разработки. Его микронной толщины слой способен выдерживать напряжение до 400 В.
Это и позволило разработчикам создать целую серию устройств, которые отличаются высокой экономичностью, достаточной быстротой охлаждения и большой разностью температур. У одной из термопар эта разность достигает 72о, а у экспериментального пятикаскадного элемента - даже 139о. Среди новых устройств есть самые разнообразные по назначению и по объему: холодильники, термостаты (см. фото), холодильные камеры и изотермические кузова для автомобилей - от 12 до 3000 литров.
ТКАНЬ ДЛЯ РЕМОНТА ЖЕЛЕЗОБЕТОНА
Восстановить и значительно упрочить старую железобетонную конструкцию - мост, туннель, виадук и т. п. - позволяют композиты, разработанные во Всероссийском институте авиационных материалов (ВИАМ).
Разумеется, поначалу эти композиты создавались для нужд авиации - например, для укрепления крыльев самолета "Беркут" ОКБ Сухого или балок, на которых держится пол в грузовых отсеках самолета "Руслан" АНТК "Антонов", - и потому отличаются не только прочностью и жесткостью, но и столь немаловажным достоинством, как легкость.
Такой композитный материал состоит на 60% из углеродных волокон микронной толщины и уникальной прочности и жесткости. А на остальные 40% - из полимерного связующего, обладающего способностью затвердевать в заданных условиях и высокой адгезией, благодаря которой намертво соединяется с бетоном конструкции. Но только после затвердевания, а до того композит представляет собой просто ткань, которую можно, скажем, намотать слоем всего в несколько миллиметров на опору моста или наклеить снизу на его пролет. При этом выводить мост из эксплуатации не придется ни на один день. Результатом подобного ремонта станет возрастание несущей способности моста не менее чем в 1,5 раза, а срока службы - лет на 30.
Именно при помощи ВИАМовских композитов российская фирма "Интераква" отремонтировала на обогатительной фабрике города Соликамска железобетонную чашу диаметром 24 метра, предназначенную для химического сырья массой в несколько тысяч тонн (фото справа). Проклеенное углепластиковой тканью дно чаши стало после затвердевания в несколько раз прочнее.
Понятно, что связующие композитов, рассчитанных на ремонт железобетонных конструкций, выбраны из затвердевающих при обычных атмосферных условиях средней полосы. Но есть среди ВИАМовских пластиков и такие, которые способны затвердевать под водой и незаменимы при ремонте подводных частей плотин, дамб, опор мостов.
Практика ремонта железобетонных конструкций при помощи углепластиков давно распространена в США, Канаде, Швеции и особенно в Японии, где эти материалы, благодаря своим высоким демпфирующим свойствам , значительно увеличивают сейсмостойкость сооружений. И только наши строительные организации почему-то не спешат применять для этих целей углепластики. Между тем одних только мостов, требующих срочного ремонта, в России на сегодняшний день около 40 тысяч.
ЛОВКОСТЬ В ГРАММАХ, А ИНТЕЛЛЕКТ - В МИЛЛИВОЛЬТАХ
Методику количественной оценки способностей человека разработали специалисты костромской фирмы "Панацея". Относится эта методика как к умственной работоспособности человека, так и к его ловкости, от которой зависят не только возможности в спорте, но и столь необходимый в жизни ребенка этап, как освоение письма.
В Костроме связали умственную работоспособность с умением человека мобилизовать на необходимый по длительности срок свои интеллектуальные возможности. Измеряют это умение в течение 5 минут - при помощи милливольтметра, один из электродов которого касается темени, а другой - руки.
Дело в том, что мозг каждого человека обладает некоторым определенным электрическим потенциалом, зависящим от интенсивности биохимических процессов в его подкорковых структурах. Специалисты называют этот потенциал квазиустойчивым (КУП) и знают, что абсолютная его величина ничего не говорит об интеллектуальных возможностях. В Костроме предположили, что у людей с высоким интеллектом КУП значительно возрастает в период работы (мобилизация) и снова падает во время отдыха (релаксация). Исследования, проведенные среди костромских школьников, подтвердили эту гипотезу: приращение КУП у участников городских олимпиад оказалось в 15 раз большим, нежели у отстающих учеников.
Что же касается ловкости, то она, по мнению костромичан, в значительной мере зависит от способности человека различать свои мышечные усилия. И чтобы измерять эту способность, на кафедре разработали набор из семи одинаковой величины кубиков, каждый следующий из которых легче предыдущего на одну семнадцатую часть его массы. Это то минимальное различие, меньше которого люди, как утверждает наука, обычно не улавливают. А внешне кубики - для удобства преподавателя - различаются по цветам радуги: от самого тяжелого (красного) до самого легкого (фиолетового).
Польза этих методик, во-первых, в том, что благодаря им можно соответствующим образом формировать школьные классы (или группы по предметам) с тем, чтобы в них попадали дети с примерно равными способностями. А во-вторых, можно с их помощью подыскать способы развивать те или иные способности.
К примеру, для развития ловкости полезно проводить регулярные тренировки при помощи все тех же разновесных кубиков. Повысить же умственную работоспособность, конечно, сложнее, но и это небезнадежно. Уже установлено, скажем, что КУП можно значительно понизить, если удобно усадить или уложить человека и подобрать ему нужное освещение и определенного типа музыку - каждому индивидуально. А повысить этот потенциал иногда удается, например, при помощи массажа спины, но и его тоже надо подбирать индивидуально. В этом также может помочь методика, разработанная костромичанами.
Читайте в любое время
